Zapewne, gdyby spytać o to większości osób, odpowiedź byłaby przecząca, ewentualne odpowiedzi twierdzące wynikałyby z prostego skojarzenia dziedziczenia z cechami, a nie umiejętnościami. Podstaw genetyki uczymy się w szkole i raczej powszechnie wiadomo, swoich genów zmienić nie można. Jednakże, jeśli się trochę zagłębić w temat, może się okazać, że odpowiedź na to pytanie nie jest taka oczywista.

Badacze z DZNE (German Center for Neurodegenerative Diseases) przeprowadzili eksperyment na myszach. Jedną grupę zwierząt trzymali w przyjaznym, stymulującym środowisku, w którym miały okazję do wielu ćwiczeń. Jak się okazało, ich potomstwo w testach oceniających zdolność uczenia się, otrzymywało lepsze wyniki niż myszy z grupy kontrolnej. Miały one także zwiększoną plastyczność synaptyczną.

Plastyczność synaptyczna to zdolność połączeń między neuronami (czyli synaps) do wzmacniania się lub pogarszania, w zależności od ich aktywności. Im bardziej są wzmocnione połączenia, tym lepiej przepływa informacja – więc tym samym, mózg lepiej pracuje.

To niezwykłe zjawisko nosi nazwę dziedziczenia epigenetycznego. Lecz co to znaczy „epigenetyczny”?

Epigenetyka to nauka zajmująca się zmianami w odczycie genów, niezwiązanymi ze zmianami samej informacji (sekwencji genów). To jak geny są odczytywane, jest niezwykle ważną kwestią. W końcu, każda komórka naszego ciała zawiera tą samą informację genetyczną, jednakże różnią się między sobą, czyż nie? Za to jest odpowiedzialny sposób, w jaki informacja genetyczna została odczytana.

Według badań naukowców, sposób ekspresji (czyli odczytu) genów może być dziedziczony i modyfikowany przez czynniki zewnętrzne.

Przez czynniki zewnętrzne rozumiemy tutaj m.in. poziom stresu, ćwiczenia czy dietę. Szczególnym zainteresowaniem naukowców cieszy się wpływ bodźców otrzymywanych podczas okresu prenatalnego i wczesnego dzieciństwa na późniejsze życie dzieci. Oto trzy przykłady.

Holandia 1944/1945

W tym czasie naziści blokowali dostawy żywności do Holandii, przez co spożycie kaloryczne na osobę spadło poniżej 1000 kcal. Ciężarne kobiety również głodowały, co wpłynęło na ich dzieci. Badania dowiodły, że w późniejszym życiu częściej zapadały na choroby takie jak cukrzyca czy otyłość. Jest to związane ze zmianami w ekspresji genów odpowiedzialnymi za metabolizm m.in. tłuszczów. Ponieważ matka nie dojadała, organizm dziecka przygotował się na głód, m.in. łatwiej magazynując tłuszcz.

Kanada 1998

W 1998 roku miała miejsce jedna z największych klęsk żywiołowych Kanady – burza lodowa, podczas której temperatura spadała nawet do –30°C. Przez awarie, 4 miliony ludzi zostało bez prądu. Wiele kobiet było wtedy w ciąży. Naukowcy z Douglas Mental Health University Institute i McGill University badali później dzieci tych matek i stwierdzili zmiany w metylacji DNA, w tym genów związanych z odpornością i metabolizmem cukrów, przez co mogły być bardziej narażone na choroby takie jak astma, cukrzyca czy otyłość. Zmiany były związane ze stresem przeżytym przez ich matki w czasie burzy lodowej.

Małpy

Naukowiec Stephen Suomi hodował małpy na dwa różne sposoby. Jedne z nich były wychowywane przez własną matkę, inne – przez opiekunkę, będącą matką zastępczą. Jak się okazało, małpy wychowane przez opiekunkę były w późniejszym życiu agresywne i zestresowane. Przeprowadzono więc badania epigenetyczne.

Oto wynik tego badania. Po lewej mamy wyniki dla małp wychowanych przez własne matki, a po prawej dla tych, które miały matkę zastępczą. To co widzimy po środku to zaznaczone na genach znaczniki metylacji. Im bardziej czerwony kolor, tym bardziej zmetylowany gen, im bardziej zielony, tym mniej.

W poprzednim akapicie pojawiło się hasło „metylacja”. Jest to jeden z ważniejszych procesów chemicznych związanych z epigenetyką. Im bardziej zmetylowany fragment DNA, tym jego ekspresja jest niższa lub nawet całkowicie zablokowana.

Aktualnie większość badań z zakresu epigenetyki skupia się na wpływie diety na ekspresje genów. Jest to tak ważny czynnik, że powstała nawet osobna dziedzina nauki nazwana nutrigenomiką, która zajmująca się tą kwestią. Sztandarowym przykładem są pszczoły miodne. Larwy, które mają stać się robotnicami, są karmione mleczkiem pszczelim przez 3 dni, a te które mają zostać królowymi – aż do przekształcenia się w poczwarkę. Taka różnica w diecie wystarczy, aby ekspresja genów została znacząco zmieniona i doszło do rozwinięcia cech związanych z rozmnażaniem m.in. wykształcenia jajników. Innym znanym przykładem ze świata zwierząt są myszy Agouti, które posiadają wiele wad wrodzony, są one otyłe, a także częściej chorują na cukrzyce i nowotwory. Ich wyróżniającą się cechą jest żółty kolor futerka. Przeprowadzono eksperyment, w którym ciężarne samice Agouti karmiono w dwojaki sposób. Jedna grupa otrzymywała normalną dietę, a druga – dietę wzbogaconą o kwas foliowy, witaminę B12 oraz cholinę. Matki karmione specjalną dietą urodziły brązowe myszki, które były szczupłe i żwawe, a także o wiele mnie chorowite. Te dwa przykłady ilustrują, jak duże znaczenie może mieć dieta.

Fotografia obok pokazuje dwie myszy Agouti.
Matka żółtej myszy była karmiona w normalny
sposób, a brązowej miała suplementowany
kwas foliowy, cholinę i witaminę B12.

 

 

 

W związku z badaniami nad związkami diety i epigenetyki utworzył się termin diety epigenetycznej. Jest to dieta, w której przykłada się znaczną wagę do tych składników żywności, które mogą wpływać na nasz epigenom (czyli zestaw wszystkich modyfikacji związanym z funkcjonowaniem naszego genomu). Do najważniejszych składników zalicza się witaminę B12 i kwas foliowy, które są dostarczycielami grup metylowych.  Innym ciekawym związkiem jest sulforafan, który działa przeciwnowotworowo, gdyż m.in. nie dopuszcza do wiązania się związków rakotwórczych z cząsteczkami DNA. Dobrym źródłem tego związku są zwykłe brokuły. Inną „superrośliną” są borówki, bogate w składniki przeciwutleniające, które mają właściwości antynowotworowe.

Epigenetyka otwiera przed nami wiele możliwości. Jedną z nich jest tzw. terapia epigenetyczna. Został przeprowadzony eksperyment na szczurach. Zwierzęta przyzwyczajono do kokainy, a później przez miesiąc jej nie podawano. Po tym przypomniano zwierzętom okoliczności, w jakich spróbowały narkotyku pierwszy raz i szczury wręcz oszalały, naciskały do upadłego dźwignię, ażeby tylko dostać kokainę. Naukowcy podali zwierzętom leki obniżające metylację. Jak się okazało, nałóg zaczął zanikać. Brzmi to bardzo obiecująco, nieprawdaż? Co więcej, terapia epigenetyczna może mieć zastosowanie nie tylko przy leczeniu uzależnień. Podłoże epigenetyczne mogą mieć choroby takie nowotwór, choroby serca czy zaburzenia psychiczne.

Epigenetyka jest nadal rozwijaną dziedziną, stosunkowo nową, a idea wpływania na swoje geny brzmi bardzo kusząco. Nie należy jednak pamiętać, że za nasze zdrowie tylko w 20% odpowiadają nasze uwarunkowania genetyczne, a aż w 50% styl życia. Pomimo tego, warto pamiętać, że nasz sposób odżywiania, nałogi czy poziom stresu może wpływać nie tylko na nas, ale i na nasze potomstwo.

Podsumowując, warto skakać wyżej, nie tylko dla siebie, ale i dla naszych dzieci.

 

Źródła:

  • https://www.bbc.com/news/health-43659340
  • https://www.totylkoteoria.pl/2017/04/epigenetyka-dziedziczenie-epigenetyczne.html
  • https://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140929105358.htm
  • https://www.ted.com/talks/moshe_szyf_how_early_life_experience_is_written_into_dna#t-828335
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Epigenetyka
  • https://www.whatisepigenetics.com
  • https://www.tygodnikprzeglad.pl/zagadki-epigenetyki/
  • http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/Nutrigenetyka-a-bioaktywne-skladniki-diety/
  • http://wyborcza.pl/1,145452,19820509,epigenetyka-jak-oszukac-genetyczne-przeznaczenie.html

Dodaj komentarz

Close Menu
×
×

Koszyk